FMEA-Analyse

Mode­ra­ti­on und Durch­füh­rung der
Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse

Wir bieten Ihnen professionelle Unterstützung und langjährige Erfahrungen für die Erarbeitung Ihrer FMEA oder FMECA.

Die Fail­u­re Mode and Effects Ana­ly­sis (zu Deutsch: Fehlermöglichkeits- und Ein­fluss­ana­ly­se oder Aus­fall­ef­fekt­ana­ly­se) ist ein stan­dar­di­sier­tes Ver­fah­ren zur sys­te­ma­ti­schen Analyse von Pro­duk­ten und Prozessen.

Jede Pro­dukt­ent­wick­lung oder Pro­zess­pla­nung ver­langt auch die Aus­ein­an­der­set­zung mit mög­li­chen Feh­lern und deren Aus­wir­kun­gen. Die FMEA ist das geeig­ne­te Ver­fah­ren für den Ein­stieg in eine sys­te­ma­ti­sche Analyse von Pro­duk­ten und Prozessen.

Ziele der Ana­ly­se­me­tho­de sind die Bestim­mung von Pro­dukt­funk­tio­nen bzw. Pro­zess­schrit­ten und die Iden­ti­fi­ka­ti­on der damit ver­bun­de­nen mög­li­chen Feh­ler­ar­ten, Feh­ler­fol­gen und Feh­ler­ur­sa­chen sowie die Ermitt­lung und Beur­tei­lung des zuge­hö­ri­gen Risi­kos, ein­schließ­lich der Ablei­tung von Vermeidungs- und Ent­de­ckungs­maß­nah­men zur Risikominimierung.

Eine FMECA (Fail­u­re Mode Effects and Cri­ti­ca­li­ty Ana­ly­sis – zu Deutsch: Fehlermöglichkeits-, Einfluss- und Kri­ti­zi­täts­ana­ly­se oder Fehlzustandsart-, -auswirkungs- und -kri­ti­zi­täts­ana­ly­se) ist eine erwei­ter­te FMEA, die im Gegen­satz zum klas­si­schen Ver­fah­ren keine sub­jek­ti­ven Bewer­tungs­fak­to­ren für die Bewer­tung des Auf­tre­tens ver­wen­det, son­dern kon­kre­te Aus­fall­ra­ten her­an­zieht und in vie­len Fäl­len noch wei­te­re Para­me­ter zur Cha­rak­te­ri­sie­rung der Ver­füg­bar­keit mit ein­bin­det. Die gene­rel­le Vor­ge­hens­wei­se zur Erstel­lung einer FMECA ist identisch.

Die FMEA kann die Umsetzung folgender unternehmerischer Ziele unterstützen:
  • Ver­bes­se­rung der Funk­ti­ons­tüch­tig­keit, Qua­li­tät, Sicher­heit, Zuver­läs­sig­keit und Her­stell­bar­keit von Systemen
  • Zutei­lung von Sys­tem­an­for­de­run­gen an Teil­sys­te­me und Komponenten
  • Redu­zie­rung von spä­ten und nach­träg­li­chen Ände­run­gen in der Entwicklung
  • Sen­kung von Feh­ler­fol­ge­kos­ten und damit von Garantie- und Kulanzkosten
  • Erhö­hung der Kundenzufriedenheit
  • Nach­weis der durch­ge­führ­ten Risi­ko­be­wer­tung im Haftungsfall
  • feh­ler­freie Produkteinführungen
  • Auf­bau einer Wis­sens­ba­sis mit Fach­kennt­nis­sen und Erfahrungen
  • ziel­ge­rich­te­te inter­ne und exter­ne Kommunikation
  • Ein­hal­tung von Zulas­sungs­an­for­de­run­gen für Kom­po­nen­ten, Teil­sys­te­me und Systeme

Vorgehensweise bei der Durchführung einer FMEA

fmea vorgehensweise ablauf arbeitsschritte analyse moderation fmea moderator 60812 60300

Wichtige Normen zur FMEA und FMECA

Allgemein

DIN EN 60812,

DIN EN 60300−3−1,

MIL-STD 1629; DGQ: Band 13-11

Automotive

SAE J1739,

FMEA-Handbuch von AIAG und VDA

Aerospace

ECSS-Q-ST-30-02C

Lebensmittelindustrie

HACCP

Wir übernehmen für Sie die Vorbereitung, die Moderation und die Nachbereitung Ihrer FMEA- bzw. FMECA-Analysen.

Für die Mode­ra­ti­on und Doku­men­ta­ti­on der Ergeb­nis­se nut­zen wir die Soft­ware APIS IQ-FMEA.

Im Fol­gen­den erhal­ten Sie einen kur­zen Über­blick, wel­che Auf­ga­ben bei der Erar­bei­tung einer FMEA bzw. FMECA nach unse­rer Erfah­rung in der Regel anfallen.

Die Mode­ra­ti­on kann dabei je nach Wunsch bei Ihnen vor Ort als auch remo­te per Web­kon­fe­renz erfol­gen. Bewährt hat sich eine Kom­bi­na­ti­on aus beidem.

Dar­über hin­aus füh­ren wir seit Jah­ren auch Inhouse-Schulungen zum Thema durch.

Vorbereitung
  • Sich­tung von ver­füg­ba­ren Unterlagen
  • Koor­di­na­ti­on der Team­zu­sam­men­stel­lung durch Emp­feh­lun­gen für benö­ti­ge Fachleute
  • Vor­ga­be eines Zeit­rah­mens in Abhän­gig­keit des über­ge­ord­ne­ten Projektplans
  • Pla­nung und Ter­min­ko­or­di­na­ti­on für die ein­zel­nen Teamsitzungen
  • Schu­lung des in den not­wen­di­gen Grund­la­gen des Analyseverfahrens
Moderation
  • Sys­tem­s­truk­tu­rie­rung
  • Funk­ti­ons­ana­ly­se
  • Feh­ler­ana­ly­se
  • Risi­ko­be­wer­tung (mit­tels Risi­ko­prio­ri­täts­zahl oder Aufgabenpriorität)
  • Opti­mie­rung / Ablei­tung von Vermeidungs- und Entdeckungsmaßnahmen
Nachbereitung
  • Doku­men­ta­ti­on des Ana­ly­se­ver­fah­rens und der Ergeb­nis­se im not­wen­di­gen Umfang in einem FMEA-Bericht als Zusam­men­fas­sung zur Vor­ge­hens­wei­se und zu den Ergebnissen
  • Prä­sen­ta­ti­on der Ergeb­nis­se und Hand­lungs­emp­feh­lun­gen vor Pro­jekt­lei­tung / Geschäfts­füh­rung /Auftraggeber

Das sollten Sie über die FMEA-Methode wissen!

Welche FMEA-Arten gibt es?

Man unter­schei­det zwei grund­le­gen­de Ansät­ze: die Analyse von Pro­dukt­funk­tio­nen mit­tels einer Design-FMA (DFMEA) und die Analyse von Pro­zess­schrit­ten mit­tels einer Prozess-FMEA (PFMEA).

Design-FMEA

Die Design-FMEA soll sicher­stel­len, dass vor Frei­ga­be eines zu ent­wi­ckeln­den Pro­duk­tes für die Her­stel­lung alle poten­zi­el­len Feh­ler­ar­ten und die zuge­hö­ri­gen Feh­ler­ur­sa­chen und mög­li­chen Feh­ler­fol­gen betrach­tet und behan­delt wurden.

Die Design-FMEA unter­sucht das Zusam­men­wir­ken von Teil­sys­te­men in einem über­ge­ord­ne­ten Gesamt­sys­tem und zielt auf die Iden­ti­fi­ka­ti­on poten­zi­el­ler Schwach­stel­len ab.

In Abhän­gig­keit der Risi­ko­be­wer­tung wer­den Maß­nah­men getrof­fen, die z. B. Kon­struk­ti­ons­än­de­run­gen, zusätz­li­che Prü­fun­gen und Anwen­dungs­ein­schrän­kun­gen zur Folge haben kön­nen und damit die Redu­zie­rung des Feh­ler­ri­si­kos unterstützen.

Prozess-FMEA

Die Prozess-FMEA unter­sucht mög­li­che Feh­ler wäh­rend des Her­stel­lungs­pro­zes­ses, bei der Mon­ta­ge oder im Rah­men von logis­ti­schen Pro­zes­sen. Die pro­zess­be­zo­ge­nen Feh­ler resul­tie­ren vor­der­grün­dig aus Feh­lern der betei­lig­ten Per­so­nen, Maschi­nen, Mate­ria­li­en oder aus nicht berück­sich­tig­ten Ein­flüs­sen des Produktionsumfeldes.

Im Ergeb­nis der Risi­ko­be­wer­tung der Prozess-FMEA wer­den Prio­ri­tä­ten für Vermeidungs- und Ver­bes­se­rungs­maß­nah­men fest­ge­legt, damit noch vor Pro­duk­ti­ons­be­ginn uner­wünsch­te Feh­ler bei der Her­stel­lung und Mon­ta­ge wei­test­ge­hend aus­ge­schlos­sen wer­den können.

Wer ist für die Durchführung einer FMEA zuständig?

Die FMEA soll ein Sys­tem oder einen Pro­zess mög­lichst umfas­send ana­ly­sie­ren und bewer­ten. Daher muss sie sich auf das Exper­ten­wis­sen mög­lichst aller an der Pro­dukt­ent­wick­lung oder Pro­zess­ge­stal­tung stützen.

Ein FMEA-Team soll­te sich aus einem Kern­team und einem Exper­ten­team zusam­men­set­zen. Das Kern­team soll­te so klein wie mög­lich, aber so groß wie nötig gewählt wer­den. Dazu zäh­len neben dem ver­ant­wort­li­chen Team­lei­ter (lei­ten­der Konstruktions- oder Pro­zes­s­in­ge­nieur) der Mode­ra­tor (Metho­den­spe­zia­list) und die haupt­ver­ant­wort­li­chen Mit­ar­bei­ter. Die Mit­glie­der des Exper­ten­teams wer­den nur dann in die Analyse mit ein­ge­bun­den, wenn die spe­zi­el­len Fachthe­men in deren Ver­ant­wor­tungs­be­reich auf der Tages­ord­nung stehen.

Erfah­run­gen aus der Pra­xis zei­gen, dass die Effek­ti­vi­tät einer FMEA und die Akzep­tanz sowie das Enga­ge­ment bei den betei­lig­ten Fach­leu­ten deut­lich gestei­gert wird, wenn die Mode­ra­ti­on durch einen exter­nen Mode­ra­tor erfolgt, der aus von einem ande­ren Unter­neh­mens­be­reich oder von einem exter­nen Dienst­leis­ter zur Ver­fü­gung gestellt wird.

Wie erfolgt die Risikobewertung bei einer FMEA?

Nach­dem der Betrach­tungs­ge­gen­stand (Pro­dukt oder Pro­zess) als intak­tes und stö­rungs­frei­es Sys­tem beschrie­ben und abge­grenzt wurde und in der Folge die poten­ti­el­len Feh­ler­zu­stän­de der Kom­po­nen­ten, Teil­sys­te­me und des Gesamt­sys­tems abge­lei­tet und deren sys­tem­durch­grei­fen­den Abhän­gig­kei­ten erfasst wur­den, erfolgt für jede Feh­ler­kom­bi­na­ti­on eine Risikobewertung.

Diese Bewer­tung erfolgt in der Regel durch eine sub­jek­ti­ve Exper­ten­ein­schät­zung im FMEA-Team unter Zuhil­fe­nah­me fol­gen­der drei Bewertungsfaktoren:

  • Bedeu­tung der Feh­ler­fol­ge (B)
  • Auf­tre­ten der Feh­ler­ur­sa­che (A)
  • Ent­de­ckung der Fehlerursache

Bei der klas­si­schen FMEA rei­chen diese Bewer­tungs­fak­to­ren von 1 (unkri­tisch) bis 10 (sehr kri­tisch) und sind jeweils ganzzahlig.

Die Berech­nung der Risiko-Prioritätszahl (RPZ) soll eine Rang­fol­ge der Risi­ken fest­le­gen. Dazu wer­den die drei Bewer­tungs­fak­to­ren B, A und E mit­ein­an­der multipliziert.

In der Wei­ter­ent­wick­lung des Ver­fah­rens haben sich neben der RPZ auch Risi­ko­be­wer­tun­gen mit­tels Risi­ko­ak­zep­tanz­ma­trix oder durch Ver­wen­dung einer Auf­ga­ben­prio­ri­tät bewährt.

Welche Ergebnisse liefert eine FMEA?

In Folge der Risi­ko­be­wer­tung, wel­che gewöhn­lich in FMEA-Formblättern nach­voll­zieh­bar doku­men­tiert wird, gilt es Maß­nah­men zu defi­nie­ren, mit denen sich nicht akzep­ta­ble hohe Risi­ken redu­zie­ren las­sen. Mit­tels Ver­mei­dungs­maß­nah­men lässt sich die Auf­tre­tens­wahr­schein­lich­keit von Feh­ler­ur­sa­chen ver­rin­gern, Ent­de­ckungs­maß­nah­men erhö­hen die Ent­de­ckungs­wahr­schein­lich­keit für eine poten­zi­el­le Fehlerursache.

Die FMEA lie­fert ins­ge­samt fol­gen­de Ergebnisse:

  • Erken­nen und Beur­tei­len aller denk­ba­ren uner­wünsch­ten Zustän­de des ana­ly­sier­ten Systems;
  • Ablei­tung der Ereignisfolgen;
  • Iden­ti­fi­zie­rung von Sys­tem­feh­lern und Bewer­tung des zuge­hö­ri­gen Risikos;
  • Ablei­tung von Ver­bes­se­rungs­maß­nah­men und Anwendungsbedingungen;
  • Erfül­len der Vor­ga­ben an eine Risikoanalyse;
  • Erfül­len der ver­trag­li­chen For­de­run­gen des Kunden

Wann sollte eine FMEA durchgeführt werden?

Es gibt keine gene­rel­le Pflicht zur Durch­füh­rung einer FMEA.

Zwin­gend erfor­der­lich ist eine sol­che Analyse immer dann, wenn sie im Kunden-Lieferantenverhältnis ver­trag­lich ver­ein­bart ist oder wenn gene­rell für den Ent­wick­lungs­pro­zess eine Risi­ko­ana­ly­se vor­ge­schrie­ben ist (z. B. als Vor­aus­set­zung für das Inver­kehr­brin­gen von Maschinen).

Aber auch in den Fäl­len, in denen sol­che Vor­ga­ben nicht exis­tie­ren, emp­fiehlt sich der früh­zei­ti­ge Ein­satz die­ses Ana­ly­se­ver­fah­rens, um Feh­ler mög­lichst von vorn­her­ein aus­schlie­ßen zu kön­nen, nach­träg­li­che Ände­run­gen zu ver­mei­den und damit die Feh­ler­fol­ge­kos­ten gering zu halten.

Die Durch­füh­rung einer FMEA stellt übli­cher­wei­se einen ite­ra­ti­ven Pro­zess wäh­rend der Konzeptions- und Ent­wick­lungs­pha­se dar. Sie ist auch immer dann zu emp­feh­len, wenn Pro­duk­te oder Pro­zes­se geän­dert wer­den oder wenn neue Erkennt­nis­se aus dem Betrieb des Pro­duk­tes oder aus dem Pro­zess­ab­lauf vorliegen.

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Aus­schnitt aus einer soft­ware­ge­stütz­ten FMEA-Analyse - hier: APIS IQ-FMEA

Sicherheit: Risikobeurteilung für Ihr Produkt

Wäh­rend es bei einer FMEA um die Analyse und Opti­mie­rung der funk­tio­na­len Aspek­te hin­sicht­lich einer hohen Zuver­läs­sig­keit geht, unter­sucht die Risi­ko­ana­ly­se zur Pro­dukt­si­cher­heit alle Risi­ken, die von der Ver­wen­dung Ihres Pro­duk­tes oder Sys­tems ausgehen.

Dies schließt wei­te­re Aspek­te, wie etwa Lage­rung, Mon­ta­ge oder die Ver­hin­de­rung von Miss­brauch durch Unbe­fug­te ein.

5 Tipps für gute
RAMS-Arbeit

Wir ken­nen die Zwän­ge und Kon­flik­te des All­tags­ge­schäf­tes genau­so gut wie Sie auch.

Bei der Arbeit mit unse­ren Pro­jekt­part­nern haben wir jedoch viele Erfah­run­gen dar­über gesam­melt, was für den Pro­jekt­er­folg wich­tig ist. Diese möch­ten wir hier gern als Anre­gung mit Ihnen teilen. 

5 Tipps für gute RAMS Arbeit
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